Устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соаетскик Соцналистичеосик Республик(22) Заявлено 08,01,81 (21) 3232798/18-25 31) М. Кп.з с присоединением заявки М - . С 01 д 1/44 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 150383(72) Авторизобретения А.А.Макаров Институт оптики атмосферы Томского филиала Сибирского отделения АН СССР(54) УСГРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ФЛУКТУАЦИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к фотометрии, а именно к измерениям координат и светового потока луча, и может быть использовано в системах измерения стабильности направленности излучения ОКГ.Известно устройство, лредназначенное для измерения флуктуаций углов прихода оптического излучения, содержащее приемник излучения и блок развертки выходного сигнала 1).Недостатком устройства является низкая точность Измерения угловых координат оптического излучения, обусловленная зависимостью результатов измерений от величины временных флуктуаций падающего на фотоприемник потока излучения, вызванных влиянием среды распространения или внутренней нестабильностью интенсивности излучения источника - ОКГ.Наиболее близким к предлагаемому является устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения, содержащее последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему и диссектор с генерато,ром развертывающих напряжений, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другой вход - с выходом резнстивного делителя напряжения, и регистратор, входкоторого соединен с выходом генера 5 тора развертывающих напряжений,управляющий вход которого соединенс выходом блока сравнения 1 2 ),Недостатком иввестного устройстваявляется ограниченная точность изме 10. рений при регистрации импульсногоизлучения, так как при работе с импульсным источником излучения, когдаинтенсивность излучения меняется отимпульса к импульсу, подавления помехи "мерцаниям не происходит, Точностьизмереьия угловых флуктуаций в этомслучае резко падает.Цель изобретения - повышение точности измерений при регистрации импульсногоизлучения,Указанная цель достигается тем,что в устройство измерения угловыхфлуктуаций оптического излучения,содержащее последовательно установленные по ходу. излучения оптическуюсистему и диссектор с генераторомразвертывающих напряжений, блоксравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другойвход - с выходом резистивного делителя напряжения, и регистратор, входкоторого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, введены светоделительная пластина, фотоприемник и линия эадеркки, вход которой вместе с входом реэистивного делителя напряжения подключен к выходу фотоприемника, с которым оптически свя эана светоделительная пластина, установленная между оптической системой и диссектором, причем один выход линии задержки соединен со входом синхронизации блока сравнения, а другой выход - с входом синхронизации генератора развертывающих напряжений. 15На чертеже показана структурнаясхема устройства.Устройство содержит последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему 1 и диссектор2 с генератором развертывающих напряжений 3, блок сравнения 4, один входкоторого соединен с выходом диссектора 2, а другой вход - с выходом реэистивного делителя напряжения 5, ирегистратор 6, вход которого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений 3, управляющий входкоторого соединен с выходом блокасравнения 4, светоделительную пласти- ЗОну 7, фотоприемник 8 и линию задерж"ки 9, вход которой вместе с входомреэистивного делителя напряжения 5подключен к выходу фотоприемника 8,с которым оптически связана светоделительная пластина 7, причем одинвыход линии задержки 9 соединен совходом синхронизации блока сравнения 4, а другой выход - с входомсинхронизации генератора развертывающих напряжений 3Устройство работает следующим образом.Оптический пучок оптической системой 1 фокусируется в плоскости фо=токатода диссектора 2,в которомэлектронное изображение световогопятна электрическим или магнитнымполем сканируется по выреэывающейаппертуре диссектора, представляющей собой, например, квадрат со стороной, большей размера иэображения,Ток развертки формируется генератором развертывающих напряжений 3 и поступает в отклоняющую систему диссектора, осуществляя сканирование изображения по крестообразной развертке,Сканирование осуществляется дискретно, поскольку генератор развертывающих напряжений 3 выполнен в виде реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя с генераторомтока на выходе, Генератор разверткисинхронизирован выходными импульсамилинии задержки 9 так, что каждый импульс излучения запускает генератор 65 на один дискретный шаг развертки, направление развертки определяетсяуровнем на выходе блока сравнения 4,на один из входов которого поступаетсигнал с выхода диссектора 2, а навторой - сигнал .с выхода фотоприемника 8 через делитель 5, уравнивающийвеса этих двух сигналов до уровня0,5 по отношению к сигналу фотоприемника 8.Состояние блока сравнения 4 опрашивается передним фронтом импульсас фотоприемника 8, поступающего навход синхронизации блока сравнения 4через отвод линии задержки 9.Если в момент опроса уровень логического сигнала на выходе блокасравнения 4 остается неизменным, топроисходит формирование очередногошага развертки по данной координате,При смене уровня выходной код генератора развертывающих напряжений 3,однозначно соответствующий координате светового пятна, запоминается игенератор 3 переключается на процессразвертки по другой координате,Процесс повторяется,Система выполнена следящей, длячего сигнал с выходного регистра Бдополнительно поступаетна отклоняющие катушки диссектора, чем достига-ется совмещение оси развертки с мгновенным положением оптического изображения. Таким образом, центр развертки отслеживает перемещение по фотокатоду диссектора 2 светового пятна,анапряжение с выходов регистратора боднозначно повторяет его траекториюпо координатам Х и У и может поступать на внешние блоки обработки,вычисляющие необходимые статистические характеристики,Поскольку помеха "мерцания" поступает на входы блока сравнения 4 синфазно в каждом шаге развертки, то онаможет быть эффективно подавлена.Точность измерения угловых флуктуаций в данном устройстве на зависитот распределения интенсивности по .оптическому пучку и нестабильностинапряжения развертки, так как блоксравнения 4 фиксирует момент равенства потоков, По этой же причинеточность измерений не зависит отформы и интенсивности импульса оптического излучения.Использование данного устройствадля измерения угловых флуктуаций оптического излучения позволяет повысить точность и расширить границыприменимости в связи с тем, что в качестве источника оптического излучения можно использовать импульсныеисточники, чьи мгновенные мощностина,порядки превосходят мощности источников непрерывного излучения;становится возможной работа на соот1004 773 Формула изобретения 20 СоСтавитель А. ЧурбаковРедактор Н. Горват Техред К.Мыцьо Корректор Г. Решетн Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн ветственно больших дистанциях распространения при меньших размерах входных аппертур приемного объектива;более надежносрабатывает блок сравнения, четко фиксируя код координаты;становится возможной работа с различными типами диффузных отражателей вконце трассы распространения, включая атмосферный аэрозоль. На временную изменчивость характеристик рассеяния таких отражетелей не накладывается жестких требований" упрощается конструктивное исполнение устройства, так как исключается сложныйблок фиксации аналогового .сигналаи управляющим является лишь логический сигнал с выхода блока сравнения,размещаемый в непосредственной близости от фотоприемников. Устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения, содержащее последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему и диссектор с генератором развертывающих напряжений, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другой вход ." с выЗаказ 1853/50 . Тираж 871 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раходом резистивного делителя напрягння, и регистратор, вход которого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений, управляющийвход которого соединен с выходом блока сравнения, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыаенияточности измерений при регистрацииимпульсного излучения, в него введены светоделительная пластина, фо"топриемник и линия задержки, входкоторой вместе с входом резистивного делителя напряжений подключен квыходу фотоприемника, с которым оптически связана светоделительнаяпластина, установленная между оптической системой и диссектором, причем один выход линии задержки соединен со входом синхронизации блокасравнения, а другой выход - с входом синхронизации генератора развертывающих напряжений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке,Р 2586336,кл, С 01 3,1/44, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке. 9 2725220,кл.С 01 3 1/44,1979 (прототип).